转子发动机简介转子发动机是德国人菲力汪克尔(1902-1988)发明的。他在总结前人研究成果的基础上,解决了一些关键技术问题,成功研制出第一台转子发动机。转子发动机利用三角转子的旋转运动来控制压缩和排放,与传统的往复活塞式发动机的直线运动有很大的不同。

转子发动机与传统往复式发动机的比较:往复式发动机和转子发动机都是依靠空气燃料混合物燃烧产生的膨胀压力来获得旋转力。两种发动机的机理区别在于利用膨胀压力的方式。在往复式发动机中,活塞顶面产生的膨胀压力向下推动活塞,机械力传递给连杆,带动曲轴旋转。对于转子发动机,膨胀压力作用在转子一侧。以便将三角形转子的三个面中的一个推向偏心轴的中心。这种运动是在两个分力的作用下进行的。一个是指向输出轴中心的向心力,一个是使输出轴旋转的切向力。

转子发动机的工作原理在本文中,我们将了解转子发动机的工作原理。先说它的基本工作原理。

像活塞发动机一样,转子发动机也利用空气和燃料混合物燃烧产生的压力。在活塞式发动机中,压力储存在气缸中,驱动活塞运动。连杆和曲轴将活塞的往复运动转化为旋转运动,为汽车提供动力。

在转子发动机中,燃烧产生的压力储存在由外壳和三角转子(在这种发动机中用来代替活塞)组成的密封室内。

马自达RX-7中转子发动机的转子和外壳:这些零件代替了活塞式发动机中的活塞、气缸、气门、连杆和凸轮轴。

转子的行进路径类似于由呼吸测量仪器产生的轨迹。转子的顶点与壳体接触,从而形成三个独立的气室。转子在燃烧室周围不停地运动,三个体积的气体交替地膨胀和收缩。正是这种膨胀和收缩将空气和燃油吸入发动机,然后压缩混合气体,气体膨胀时产生有用的动力,最后排出废气。

接下来,我们将深入转子发动机的内部,了解它的各个部分。首先,我们来看一款搭载新转子发动机的新车型。

马自达RX-8马自达一直是研发使用转子发动机的量产车的先锋。1978年投放市场的RX-7可能是最成功的转子发动机动力汽车。但在它之前,已经出现了一系列装有转子发动机的轿车、卡车甚至公共汽车。1967年的Cosmo Sport是最早的一款。RX-7在1995年退出了美国市场,但转子发动机肯定会在不久的将来重返市场。

马自达RX-8是马自达公司推出的一款新车,它配备了RENESIS的新型转子发动机。这款发动机获得了2003年国际最佳发动机奖。是自然吸气双转子发动机,可以产生250马力左右的强大动力。

部分转子发动机的点火系统和燃油供给系统与活塞式发动机相似。如果你从未见过转子发动机的内部结构,你会感到惊讶,因为你不知道许多零件。

转子转子有三个凸面,每个凸面相当于一个活塞。转子的每个凸面都有一个凹陷,用来增加发动机的排量,容纳更多的空气和燃油混合物。

每个凸面的顶点是一个金属叶片,它形成了燃烧室的外部密封。转子的每一侧都有金属环来密封燃烧室的两侧。

转子有一组内齿,位于一侧的中心。它们与固定在外壳上的齿轮相啮合。这种啮合决定了转子在壳体中运动的路径和方向。

外壳外壳大致呈椭圆形(实际上是周转线——。请看这个Java演示,了解形状是如何派生出来的)。这种设计的目的是使转子的每个顶点始终与腔壁接触,从而形成三个独立的密封气室。

外壳的每个部分都用于燃烧过程的一部分。燃烧过程的四个部分包括:

*进气口

*压缩

*燃烧

*排气

进气口和出气口位于壳体内。他们没有瓣膜。排气口直接连接排气装置,进气口直接连接节气门。

输出轴输出轴有一些偏心的圆形凸轴,即它们偏离轴的中心线。转子与凸轴接合。这些凸轴的作用就像活塞式发动机中的曲轴。当转子在外壳中沿其路径旋转时,它将推动这些凸轴。因为凸轴以离心方式安装在输出轴上,所以由转子施加到凸轴上的力在输出轴中产生力矩,从而旋转输出轴。

输出轴(注意偏心凸轴。)

接下来,我们来看看这些零件是如何组装并产生电力的。

旋转发动机的结构旋转发动机是分层装配的。双转子发动机主要由五层组成,由一圈长螺栓压在一起。冷却剂流过层状部件周围的管道。

两端的分层组件包括密封件和输出轴轴承。它们还密封了包含转子的两个外壳部件。这些分层部件的内表面非常光滑,因此转子上的密封可以起到很好的作用。进气口分别位于两端的层状组件上。

双转子汪克尔发动机的端层部件

包含转子的转子外壳部分(注意排气口的位置)

中间层组件包含两个进气口,每个转子一个。它也被用来分离两个转子,所以它的外表面非常光滑。

从外到内的第二层是一个椭圆形的转子外壳,里面有一个排气口。这是包含转子的外壳部分。

中间层组件包含每个转子的另一个进气口。

在转子的中心是一个大的内齿轮,它与固定在发动机壳体上的小齿轮相啮合。这决定了转子的轨迹。转子还与输出轴上的大圆凸轴啮合。

接下来,我们来看看这台发动机是如何发电的。

转子发动机采用四冲程燃烧循环,与活塞式发动机环相同。但在转子发动机中,它是以完全不同的方式完成的。

转子发动机的核心是转子。相当于活塞式发动机中的活塞。转子安装在输出轴上的大圆凸轴上。这个凸轴偏离了轴的中心线,它的作用相当于绞车上的曲轴,为转子提供驱动输出轴所需的杠杆。当转子在壳体内转动时,会推动凸轴转动;转子每转一圈,凸轴就会转三圈。

仔细看,转子每转一圈,输出轴上的偏置凸轴就会转三圈。

当转子在壳体内运动时,转子形成的三个气缸室的容积会发生变化。这种变化将产生抽吸效应。让我们看看转子的一个面所经历的四个发动机冲程。

当转子顶点通过进气口时,进气循环的进气阶段开始。当进气口连接到气缸室时,气缸室的容积接近其最小值。当转子绕进气口旋转时,气缸室的容积会增大,从而将空气和燃油混合物吸入气缸室。

当气缸室的顶点穿过进气口时,气缸室被密封,然后开始压缩。

压缩当转子在壳体内继续运动时,气缸室的容积会变小,从而压缩空气-燃料混合物。当转子的表面转向火花塞时,气缸室的容积再次接近最小值。这是燃烧的起点。

燃烧大多数转子发动机有两个火花塞,燃烧室相对狭长。如果只有一个火花塞,火焰会慢慢蔓延。当火花塞点燃空燃混合气时,会迅速产生压力,带动转子运动。

燃烧的压力将驱动转子向增加气缸室容积的方向运动。燃烧气体控制器

排气当转子的顶点穿过排气口时,高压燃烧气体将被释放到排气装置中。当转子继续运动时,气缸室开始压缩,迫使剩余的废气排出。当气缸室的容积接近最小值时,转子的顶点将穿过进气口,整个循环将重新开始。

转子发动机的一大亮点是转子的三个面总是作用在循环的某一部分。当转子旋转一整圈时,将有三个燃烧冲程。但是,请注意,转子每转一圈,输出轴将旋转三圈,这意味着输出轴每转一圈都有一个燃烧冲程。

转子发动机采用四冲程燃烧循环,与活塞式发动机环相同。但在转子发动机中,它是以完全不同的方式完成的。

转子发动机的核心是转子。相当于活塞式发动机中的活塞。转子安装在输出轴上的大圆凸轴上。这个凸轴偏离了轴的中心线,它的作用相当于绞车上的曲轴,为转子提供驱动输出轴所需的杠杆。当转子在壳体内转动时,会推动凸轴转动;转子每转一圈,凸轴就会转三圈。